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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine
Getriebe-Steuerlregel-Einrichtung, wie im Oberbegriff von Anspruch 1 definiert, und insbesondere
auf eine Steuerlregel-Einrichtung für ein kontinuierlich variables Getriebe
des Riementyps, das eine Startkupplung aufweist.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Es wurden verschiedene Typen von Getriebe konstruiert und in Fahrzeuge
eingebaut. Zum Beispiel schlägt die japanische Patentoffenlegungsschrift
Nr.4-243634, die der EP-A-0 498 210 entspricht, ein kontinuierlich
variables Getriebe des Riementyps vor, das antreibende und angetriebene
Riemenscheiben umfaßt, die jeweils eine variable Riemenscheibenweite
aufweisen, sowie einen darum gezogenen metallischen V-Riemen. Das
Drehzahlverhältnis dieses Getriebes wird durch Einstellen der veränderlichen
Weiten, zu denen die Teilkreisdurchmesser der Riemenscheiben
veränderlich proportional sind, veränderlich gesteuert.
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In einem derartigen Getriebe ist häufig ein Neutralzustand erforderlich, so
daß die Kraftübertragung an- oder ausgeschaltet werden kann. Für diesen
Zweck ist eine hydraulische Startkupplung (auf die hiernach einfach als
"Startkupplung" Bezug genommen wird) im Mechanismus für die
Übertragung von Kraft von der Eingangswelle zur Ausgangswelle des Getriebes
vorgesehen. Diese Startkupplung, deren Eingriffskraft gesteuert/geregelt
wird, ist geeignet, ihre Drehmomentübertragungskapazität einzustellen,
wodurch das Drehmomentübertragungsverhältnis vom Eingangselement
zum Ausgangselement derselben reguliert wird. Die
Drehmomentübertragungskapazität der Startkupplung wird - während das Fahrzeug
startet -kleiner als das Eingangsdrehmoment gemacht, wodurch etwas Schlupf im
Kupplungseingriff zugelassen wird, so daß das Fahrzeug sanft
beschleunigt. Andererseits wird die Drehmomentübertragungskapazität größer als
das Eingangsdrehmoment gemacht, während das Fahrzeug beständig
vorwärts läuft, d.h. mit einer relativ konstanten Geschwindigkeit fährt,
wodurch Schlupf im Kupplungseingriff eliminiert wird, so daß des Wirkungs
grads wegen das gesamte eingegebene Drehmoment zum
Ausgangselement übertragen werden kann.
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Bei dem in der oben erwähnten Veröffentlichung offenbarten Getriebe wird
die Steuerung/Regelung der Eingriffskraft der Startkupplung durch einen
Startkupplungssteuerdruck durchgeführt, der durch ein
Kupplungssteuerventil (Solenoidventil) entsprechend dem durch dessen Solenoid fließenden
Erregungsstrom erzeugt wird. Der maximale Druck dieses
Startkupplungssteuerdrucks wird normalerweise auf einen Druck gesetzt, der zum Setzen
der Drehmoment(ibertragungskapazität auf eine Größe erforderlich ist, die
es ermöglicht, daß das am Eingangselement der Startkupplung maximal
zulässige Drehmoment vollständig ohne Schlupf zum Ausgangselement
übertragen wird.
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Da Kraftfahrzeuge fähig sein müssen, die Antriebsrichtungen vorwärts oder
rückwärts umzukehren, ist der obige Kraftübertragungsmechanismus
darüber hinaus mit einem Vorwärtsantrieb-Mechanismus versehen, der Kraft
vom Eingangselement zum Ausgangselement in einer derartigen Art und
Weise überträgt, daß sich das Ausgangselement in einer Vorwärtsrichtung
dreht, sowie mit einem Rückwärtsantrieb-Mechanismus, der Kraft in einer
derartigen Art und Weise überträgt, daß sich das Ausgangselement in der
Rückwärtsrichtung dreht. Bei dem kontinuierlich veränderbaren Getriebe
des Riementyps der obigen Offenbarung sind der Vorwärtsantrieb- und der
Rückwärtsantrieb-Mechanismus mit einem Planetengetriebezug konstruiert,
dessen Ringrad durch ein Rückwärtsantrieb-Betätigungsglied
(Rückwärtsbremse) gegen Drehung festgehalten wird, wenn der Rückwärtsantrieb-
Mechanismus betätigt wird.
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Dieses hydraulische Rückwärtsantrieb-Betätigungsglied wird mit einem
Betätigungsdruck versorgt, wenn ein manuelles Ventil, das durch den Fahrer
manuell zwischen den Positionen für Vorwärtsantrieb und
Rückwärtsantrieb geschaltet wird, in die Rückwärtsantriebsposition geschaltet ist. Wenn
das manuelle Ventil als solches versehentlich in die
Rückwärtsantriebsposition geschaltet wird, während das Fahrzeug nach vorne fährt, dann wird
die gleichmäßige Kraftübertragung des Getriebes unterbrochen oder
gestört. Um eine derartige Störung zu vermeiden, ist das System
beispielsweise so ausgelegt, daß - wenn die Vorwärtsgeschwindigkeit des
Fahrzeugs auf einen vorbestimmten Wert ansteigt - die Versorgungseitung des
Betätigungsdrucks zum Rückwärtsantrieb-Betätigungsglied vollständig
blokkiert wird, selbst wenn das manuelle Ventil in die
Rückwärtsantriebsposition geschaltet wird. Genauer: Wenn das Fahrzeug eine gewisse
Geschwindigkeit erreicht, wird der Hydraulikdurchgang für die Zufuhr des
Betätigungsdrucks zur Rückwärtsbremse durch die Betätigung eines als
Rückwärtssperre vorgesehenen Solenoidventils blockiert, wodurch die
Betätigung des Rückwärtsantrieb-Mechanismus verhindert wird, während das
Fahrzeug nach vorne fährt.
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Dieses Verfahren der obigen Offenbarung erfordert ein Solenoidventil,
dessen einziger Zweck die Verhinderung der Betätigung des Rückwärtsantrieb-
Mechanismus während des Vorwärtsfahrens ist. Dieses vorgesehene
Solenoidventil als solches ruft einige Probleme hinsichtlich der Verkomplizierung
der Konstruktion hervor. Die hydraulische Schaltung des Getriebes wird
komplex und vergrößert somit die Herstellungskosten. Das hinzugefügte
Solenoidventil erfordert ferner zusätzliche elektrische Schaltungen nicht nur
zum Steuern der Betätigung des Solenoidventils, sondern auch zum
Erregen des Solenoids, wodurch die elektrischen Schaltungen ebenfalls
verkompliziert werden.
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Andererseits sind Getriebe häufig mit hydraulischen
Drehzahlverhältnis-Anderungsmitteln ausgerüstet, und es wird ein
Drehzahlverhältnis-Änderungsdruck zu diesem Drehzahlverhältnis-Änderungsmittel für den Zweck der
Einstellung des Drehzahlverhältnisses des Getriebes zugeführt. Bei dem
Getriebe der obigen Offenbarung ist ein hydraulischer Zylinder
(Drehzahlverhältnis-Änderungsmittel) in dem axial bewegbaren Element
jeder Riemenscheibe vorgesehen, so daß eine kontrollierte Einstellung der
Riemenscheibenweiten durch einen in den Zylindern empfangenen
Riemenscheibenschubdruck durchgeführt wird, um das Drehzahlverhältnis zu
steuern/regeln. Jeder Zylinder empfängt durch ein Vierwegventil wahlweise
einen niedrigen Riemenscheibenschub-Steuerdruck oder einen hohen
Riemenscheibenschub-Steuerdruck. Der niedrige Riemenscheibenschub-
Steuerdruck ist ein minimaler Druck, der für die Kraftübertragung
erforderlich ist, ohne Schlupf zwischen dem Riemen und den Riemenscheiben
hervorzurufen. Der hohe Riemenscheibenschub-Steuerdruck (auf den hiernach
auch als "Drehzahlverhältnis-Änderungsdruck" Bezug genommen wird), der
größer als der niedrige Riemenscheibenschub-Steuerdruck gesetzt ist, wird
zum Verstellen des Drehzahlverhältnisses verwendet.
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Bei diesem kontinuierlich variablen Getriebe des Riementyps wird eine der
Riemenscheiben mit dem niedrigen Riemenscheibenschub-Steuerdruck und
die andere mit einem relativ hohen Drehzahlverhältnis-Änderungsdruck
versorgt, während das Fahrzeug startet, was häufige Änderungen des
Drehzahlverhältnisses erfordert, oder während das Fahrzeug im Kickdown ist,
was eine schnelle Änderung des Drehzahlverhältnisses erfordert. In diesen
Situationen ändern sich die variablen Weiten der Riemenscheiben schnell,
wodurch sich das Drehzahlverhältnis schnell ändert. Andererseits wird,
während das Fahrzeug mit einer relativ konstanten Geschwindigkeit nach
vorne fährt, was wenig Änderung im Drehzahlverhältnis erfordert, eine der
Riemenscheiben mit einem Drehzahlverhältnis-Änderungsdruck versorgt,
der geringfügig höher als der niedrige Riemenscheibenschub-Steuerdruck
ist, der der anderen Riemenscheibe zugeführt wird, so daß im
Drehzahlverhältnis aufgrund von Änderungen des durch den Riemen übertragenen
Drehmoments auftretende Abweichungen für den Zweck des
Aufrechterhaltens eines konstanten Drehzahlverhältnisses korrigiert werden.
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Während sich das Fahrzeug im normalen Vorwärtsfahrmodus befindet,
ohne daß eine Geschwindigkeitsänderung oder eine schnelle
Geschwindigkeitsänderung erforderlich ist, ist der oben erwähnte relativ hohe
Drehzahlverhältnis-Änderungsdruck für das Getriebe nicht erforderlich. Es
ist nur notwendig, daß der Drehzahlverhältnis-Änderungsdruck auf einem
Druck gehalten wird, der leicht höher als der niedrige
Riemenscheibenschub-Steuerdruck ist. In Getrieben des Stands der Technik
wurde ein relativ hoher Drehzahlverhältnis-Änderungsdruck selbst dann
erzeugt, während das Fahrzeug im normalen Vorwärtsfahrtmodus war, da
einer während des Starts des Fahrzeugs oder beim Kickdown benötigten
schnellen Einstellung des Drehzahlverhältnisses bei der Konstruktion
Priorität eingeräumt wurde. Dieser ununterbrochen erzeugte, relativ hohe
Drehzahlverhältnis-Änderungsdruck erforderte einen konstant hohen
Abgabedruck von der Hydraulikpumpe, wodurch sich ein Problem des
Energieverlusts beim Betrieb der Pumpe stellt.
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Es ist wünschenswert, daß der Drehzahlverhältnis-Änderungsdruck so klein
wie möglich gemacht wird, während sich das Fahrzeug im normalen
Vorwärtsfahrmodus befindet, wodurch der von der Hydraulikpumpe benötigte
Abgabedruck ebenso so klein wie möglich gesetzt ist. Auf diese Art und
Weise kann der Energieverlust beim Betrieb der Pumpe reduziert werden.
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Wie für Verfahren der Verminderung des
Drehzahlverhältnis-Änderungsdrucks, während sich das Fahrzeug im normalen Vorwärtsfahrmodus
befindet, kann ein Solenoidventil vorgesehen sein, zum Beispiel speziell zum
Vermindern des Drehzahlverhältnis-Änderungsdrucks, oder es kann für
diesen Zweck das vorher erwähnte, als Rückwärtssperre dienende
Solenoidventil verwendet werden.
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Allerdings würden diese Verfahren die Schaltungskonstruktion des
Getriebes verkomplizieren und stellen ein Problem des Anstiegs der
Produktionskosten. Falls ein Solenoidventil zur existierenden Hydraulikschaltung
speziell zum Vermindern des Drehzahlverhältnis-Änderungsdrucks oder als
Rückwärtssperre hinzugefügt wird, dann wird die Verkomplizierung der
Konstruktion nicht nur die hydraulische Schaltung sondern auch die
elektrische Schaltung involvieren. Es muß zur existierenden elektrischen
Schaltung sowohl eine Schaltung zum Steuern der Betätigung des
Solenoidventils als auch eine Schaltung zum Erregen des Solenoids hinzugefügt
werden.
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Eine Steuereinrichtung des im Oberbegriff des Anspruchs 1 definierten
Typs ist aus der US-A-5,088,352 bekannt. Dieses Dokument offenbart ein
Drehzahlverhältnis-Änderungsmittel in der Form einer antreibenden
Riemenscheibe, einer angetriebenen Riemenscheibe und eines Getrieberiemens.
Die antreibende Riemenscheibe und die angetriebene Riemenscheibe
umfassen jeweils ein Verstellsteuer-Betätigungsglied in der Form jeweiliger
Zylinderkammern, an denen ein Hydraulikdruck angelegt wird, um die
Weite der jeweiligen Riemenscheiben einzustellen und somit das
Übertragungsverhältnis einzustellen. Stromabwärts der angetriebenen Riemenscheibe ist
eine Kupplung vorgesehen, die durch einen ersten Hydraulikdruckgenerator
über ein Tochterregulierventil versorgt werden kann. Im Fall, daß die
Kupplung im Eingriff ist, wird die Antriebskraft zur Ausgangswelle übertragen.
Der zum Betätigen der Kupplung verwendete Druck wird zu einem weiteren
Tochterregulierventil zugeführt. Dieses weitere Tochterregulierventil
empfängt einen Hauptsystemfluiddruck und erzeugt einen zweiten
hydraulischen Fluiddruck, sowie einen ersten hydraulischen Fluiddruck als einen
diesem weiteren Tochterregulierventil zugeführten Pilotdruck.
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Von der US-A-4,903,551 ist ein automatisches Getriebe bekannt, das eine
Mehrzahl von Kupplungs- und Bremselementen umfaßt, die jeweils zum
Etablieren jeweiliger Ventilübertragungsteile im Eingriff und außer Eingriff
sind. Diese Kupplungen und Bremsen erfüllen die Funktion der Etablierung
der jeweiligen Kraftübertragungsteile, d.h. sie dienen zum Ändern des
Übertragungsverhältnisses.
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Die US-A-5,179,874 offenbart ein hydraulisches Steuersystem für ein
Automatikgetriebe. Dieses System umfaßt ein erstes Untersystem 12 zum
Steuern des Eingriffs einer Blockierkupplung eines hydraulischen
Drehmomentwandlers und ein zweites Untersystem 14 zum Steuern des Eingriffs
jeweiliger Drehmomentübertragungsvorrichtungen, d.h. Kupplungen. Ein
durch eine Druckpumpe erzeugter Druck wird beiden Untersystemen
zugeführt. Die Blockierkupplung des hydraulischen Drehmomentwandlers ist
nur mit einer von der zweiten bis fünften Verstellstufen im Eingriff, die
durch das zweite Subsystem etabliert werden.
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Die EP 0498 210 A1 offenbart ein Steuersystem für ein kontinuierlich
veränderbares Getriebe, in dem Drehmoment durch eine Riemen-
Riemenscheiben-Anordnung übertragen wird. Das Übertragungsverhältnis
wird mittels der Steuerung jeweiliger verlagerbarer
Riemenscheibenelemente der beiden Riemenscheiben der Riemenscheibenanordnung gesteuert.
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Ferner offenbaren die EP 0231058 A1 und EP 0412 718 A1
hydraulische Steuereinrichtungen für Fahrzeuggetriebesysteme, in denen
Drehmoment über eine Riemen-Riemenscheiben-Anordnung übertragen wird.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine
Steuer-Regeleinrichtung bereitzustellen, die die Inaktivierung eines
Rückwärtsantrieb-Betätigungsglieds eines Getriebes gewährleistet, während ein Fahrzeug nach
vorne fährt, ohne daß die Steuereinrichtung ein Solenoidventil für die Rück
wärtssperre aufweist.
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Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine
Drehzahlverhältnis-Steuer-Iregeleinrichtung vorzusehen, die fähig ist, den
Drehzahlverhältnis-Änderungsdruck zu senken, während ein Fahrzeug in
einem normalen Vorwärtsfahrmodus ist, um den Betriebsverlust einer
Hydraulikpumpe zu minimieren, ohne daß die Steuereinrichtung ein
Solenoidventil für diesen speziellen Zweck aufweist.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung werden diese Aufgaben durch die
Steuer/Regel-Einrichtung, wie in Anspruch 1 definiert, gelöst.
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Ferner kann ein Öffnen-Ischließen-Schaltmittel (Rückwärtssperre)
vorgesehen sein zum Öffnen und Schließen einer Leitung zu einem
Rückwärtsantrieb-Betätigungsglied. Hierdurch schließt das
Öffnen/Schließen-Schaltmittel die Leitung zum Rückwärtsantrieb-Betätigungsglied,
wenn der Kupplungssteuerdruck auf einen Druck oberhalb eines
vorbestimmten Werts ansteigt.
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Bei dieser Steuer/Regel-Einrichtung wird der Kupplungssteuerdruck, der
bisher nur zur Eingriffssteuerung der Startkupplung verwendet wurde, zur
Betätigung des Öffnen-Ischließen-Schaltmittels verwendet. Als ein Ergebnis
weist die Steuer/Regel-Einrichtung eine relativ einfache Konstruktion der
Hydraulikschaltung auf, ohne daß diese ein Solenoidventil für die Rück
wärtssperre enthält, so daß sie kostengünstig ist. Darüber hinaus wird der
Rückwärtsantrieb-Mechanismus des Getriebes sicher vor einer Betätigung
durch die Steuer/Regel-Einrichtung mit dem Öffnen-Ischließen-Schaltmittel
gehindert, welches die Leitung zum Rückwärtsantrieb-Betätigungsglied
schließt, wenn der Kupplungssteuerdruck auf den Druck oberhalb eines
vorbestimmten Werts ansteigt, während das Fahrzeug vorwärts fährt.
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Bei der Steuer/Regel-Einrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist das
Drehmoment-Übertragungsverhältnis der Startkupplung vollständig
steuerbar durch variables Einstellen des Kupplungssteuerdrucks auf jeden Druck
geringer als der Steuerdruck für maximales Kupplungsdrehmoment, d.h.
der Druck, den die Startkupplung benötigt, um das maximale, vom
Eingangselement eingegebene Drehmoment zum Ausgangselement zu
übertragen. Falls der Kupplungssteuerdruck auf einen Druck über den
vorbestimmten Wert eingestellt ist, wird die Zufuhr von Betätigungsdruck zur
Rückwärtssperre durch das Öffnen-Ischließen-Schaltmittel sicher blockiert,
während das Drehmoment-Übertragungsverhältnis der Startkupplung auf
dem Maximum gehalten ist und fähig ist, das Eingangsdrehmoment
vollständig zum Ausgangselement zu übertragen.
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Mit anderen Worten: Während beim Stand der Technik die Startkupplung
und die Rückwärtssperre unabhängig durch Steuerung der
Erregungsströme, die durch die beiden Solenoide - einer für das Kupplungssteuerventil
und der andere für die Rückwärtssperre - gesteuert werden, werden bei der
vorliegenden Erfindung das Drehmoment-Übertragungsverhältnis der
Startkupplung und die Betätigung der Rückwärtssperre unabhängig voneinander
gesteuert durch Steuerung nur des Erregungsstroms des Solenoids, der für
das Kupplungssteuerventil verwendet wird.
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Die Erfindung kann in ein Getriebe eingebaut sein zur Verwendung in einem
Fahrzeug, wobei das Getriebe einen Kraftübertragungsmechanismus zum
Übertragen von Kraft von einer Eingangswelle zu einer Ausgangswelle
durch ein Drehzahlverhältnis-Änderungsmittel umfaßt, das das
Drehzahl-verhältnis der Ausgangswelle zur Eingangswelle ändert, ein Verstell
steuermittel zum Steuern des durch das
Drehzahlverhältnis-Änderungsmittel etablierten Drehzahlverhältnisses und eine im
Kraftübertragungsmechanismus vorgesehene Startkupplung zum Steuern der Kraftübertragung von
der Eingangswelle zur Ausgangswelle. In diesem Getriebe umfaßt eine
Steuerlregel-Einrichtung ein Entscheidungsmittel, das bestimmt, ob das
Fahrzeug in einem normalen Vorwrtsfahrmodus (zum Beispiel ein
Fahrzustand, der keine Geschwindigkeitsänderung oder schnelle
Geschwindigkeitsänderung erfordert) ist oder nicht, ein Kupplungsdruck-Steuermittel
zum Setzen eines Kupplungssteuerdrucks zum Steuern des Eingriffs der
- Startkupplung und ein Verstelldruck-Setzmittel zum Setzen eines
Drehzahlverhältnis-Änderungsdrucks, das den Verstellsteuermitteln
zugeführt wird. Wenn durch das Entscheidungsmittel entschieden wird, daß das
Fahrzeug in dem vorbestimmten normalen Vorwärtsfahrmodus ist, setzt
das dem Kupplungssteuerdruck zugeordnete Verstelldruck-Setzmittel als
solches den Drehzahlverhältnis-Änderungsdruck auf einen Druck niedriger
als den Druck, der gesetzt ist, während das Fahrzeug nicht im
vorbestimmten normalen Vorwärtsfahrmodus ist.
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Die Erfindung kann ferner in ein kontinuierlich variables Getriebe des
Riementyps eingebaut sein, umfassend eine mit der Eingangsgetriebewelle
verbundene antreibende Riemenscheibe variabler Weite, eine mit der
Ausgangswelle verbundene angetriebene Riemenscheibe variabler Weite, ein
sich hierum erstreckender V-Riemen, einen Antreiber-Zylinder zum Setzen
der Riemenscheibenweite der antreibenden Riemenscheibe variabler Weite
und einen Angetriebener-Zylinder zum Setzen der Riemenscheibenweite der
angetriebenen Riemenscheibe variabler Weite sowie eine Startkupplung
zum Steuern der Kraftübertragung, die im die Eingangswelle mit der
Ausgangswelle verbindenden Kraftübertragungsmechanismus vorgesehen sind.
In diesem Getriebe umfaßt eine Steuer/Regel-Einrichtung der vorliegenden
Erfindung ein Entscheidungsmittel, das bestimmt, ob das Fahrzeug in einem
normalen Vorwärtsfahrmodus ist oder nicht, ein Schubdruck-Setzmittel
zum Setzen eines niedrigen Riemenscheiben-Schubsteuerdrucks und eines
hohen Riemenscheiben-Schubsteuerdrucks, der höher als der niedrige
Riemenscheiben-Schubsteuerdruck ist, ein Zufuhrschaltmittel zum
wahlweisen Zuführen des niedrigen und des hohen
Riemenscheiben-Schubsteuerdrucks in den Antreiber- und den Angetriebener-Zylinder und ein
Kupplungsdruck-Steuermittel zum Setzen eines Kupplungssteuerdrucks, um
den Eingriff der Startkupplung zu steuern. Wenn durch das
Entscheidungsmittel entschieden wird, daß das Fahrzeug im vorbestimmten normalen
Vorwärtsfahrmodus ist, setzt das dem Kupplungssteuerdruck zugeordnete
Schubdruck-Setzmittel den hohen Riemenscheiben-Schubsteuerdruck auf
einen Druck niedriger als der Druck, der gesetzt ist, während das Fahrzeug
nicht im vorbestimmten normalen Vorwärtsfahrmodus ist.
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Wie oben beschrieben, senkt das dem Kupplungssteuerdruck zugeordnete
Verstelldruck-Setzmittel (Schubdruck-Setzmittel), das den Eingriff der
Startkupplung steuert, den Verstellsteuerdruck (hoher
Riemenscheiben-Schubsteuerdruck), wenn das Fahrzeug im normalen Vorwärtsfahrmodus ist.
Somit ist es nicht notwendig, daß die Steuerlregel-Einrichtung mit einem
Solenoidventil versehen ist, dessen spezieller Zweck das Absenken des durch
das Verstelldruck-Setzmittel erzeugten Drucks ist, während das Fahrzeug
im normalen Vorwärtsfahrmodus ist. Als ein Ergebnis ist die Konstruktion
der Steuer/Regel-Einrichtung relativ einfach, so daß die
Steuer/Regel-Einrichtung zu vergleichsweise niedrigen Kosten hergestellt werden kann.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Figur 1 ist eine schematische Ansicht, die die Konstruktion eines
kontinuierlich variablen Getriebes des V-Riemen-Typs zeigt, das
eine Steuerlregel-Einrichtung nach der vorliegenden Erfindung
aufweist.
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Figur 2 ist ein hydraulisches Schaltungsdiagramm der Steuer/Regel-
Einrichtung.
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Figur 3 ist ein hydraulisches Schaltungsdiagramm der Steuer/Regel-
Einrichtung.
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Figur 4 ist eine vergrößerte Ansicht eines Verstellventlls, das in der
Steuerlregel-Einrichtung verwendet wird.
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Figur 5 ist ein Diagramm, das den hohen und den niedrigen
Riemenscheiben-Schubsteuerdruck zeigt, die durch die
Steuer/Regel-Einrichtung gesetzt werden.
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Figur 6 ist ein Diagramm, das den Druckunterschied zwischen den
durch das Verstelventil abgegebenen Drücken zeigt.
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Figur 7 ist ein Diagramm, das durch das in der
Steuer/Regel-Einrichtung verwendete Kupplungssteuerventil erzeugte
Startkupplungssteuerdrücke zeigt.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Ein kontinuierlich variables Getriebe CVT des Riementyps, das eine
Steuereinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung aufweist, ist in Figur 1
schematisch gezeigt. Dieses kontinuierlich variable Getriebe CVT des
Riementyps umfaßt einen V-Metallriemenmechanismus 10, der zwischen einer
Eingangswelle 1 und einer Gegenwelle 2 angeordnet ist, ein
Planetengetriebe-Vorwärts-Rückwärts-Wählmechanismus 20, der zwischen
der Eingangswelle 1 und der Antriebsriemenscheibe 11 des
V-Metallriemenmechanismus 10 angeordnet ist, und eine Startkupplung 5, die zwischen
der Gegenwelle 2 und einem Differentialmechanismus 8 als
Ausgangselement angeordnet ist. Das Getriebe CVT ist zur Verwendung als ein
Kraftfahrzeuggetriebe geeignet. Die Eingangswelle list durch einen
Kupplungsmechanismus CP mit der Ausgangswelle eines Motors ENG verbunden. Die
zum Differentialmechanismus 8 übertragene Kraft treibt das rechte und das
linke Rad (nicht gezeigt) an.
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Der V-Metallriemenmechanismus 10 umfaßt eine antreibende
Riemenscheibe 11, die an der Eingangswelle 1 angebracht ist, die an der Gegenwelle 2
angebrachte angetriebene Riemenscheibe 16 und ein metallisches V-Band
15, das um die antreibende und die angetriebene Riemenscheibe 11 und 16
gezogen ist.
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Die antreibende Riemenscheibe 11 umfaßt ein axial festes
Riemenscheibenelement 12, das auf der Eingangswelle 1 drehbar angebracht ist und ein
bewegbares Riemenscheibenelement 13, das bezüglich dem festen
Riemenscheibenelement 12 axial verschiebbar ist. Das bewegbare
Riemenscheibenelement 13 weist eine axial seitlich durch eine Zylinderwand 12a
definierte Zylinderkammer 14 auf, die mit dem axial feststehenden
Riemenscheibenelement 12 gekoppelt ist. Ein in die Zylinderkammer 14 durch
einen Hydraulikdurchgang 93a zugeführter Hydraulikdruck, d.h. ein
Riemenscheiben-Schubdruck, erzeugt eine seitliche Schubkraft zum
Verschieben des bewegbaren Riemenscheibenelements 13 axial hin zum festen
Riemenscheibenelement 12.
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Die angetriebene Riemenscheibe 16 umfaßt ein festes Riemenscheibenele
ment 17, das fest an der Gegenwelle 2 angebracht ist, sowie ein
bewegbares Riemenscheibenelement 18, das bezüglich dem festen
Riemenscheibenelement 17 axial verschiebbar ist. Das bewegbare
Riemenscheibenelement 18 weist eine axial seitlich durch eine Zylinderwand 17a definierte
Zylinderkammer 19 auf, die mit dem festen Riemenscheibenelement 17
gekoppelt ist. Ein Hydraulikdruck, d.h. ein Riemenscheiben-Schubdruck,
der in die Zylinderkammer 19 durch einen Hydraulikdurchgang 39b
zugeführt wird, erzeugt eine seitliche Schubkraft zum Verschieben des
bewegbaren Riemenscheibenelements 18 axial hin zum festen
Riemenscheibenelement 17.
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Eine Steuerung der Zufuhr der Riemenscheiben-Schubdrücke in die
Zylinderkammern 14 und 19 macht es möglich, die Schubkräfte zum Einstellen
der variablen Weiten der Riemenscheiben 11 und 16 zu steuern, während
ein Schlupf des V-Riemens 15 vermieden wird. Diese kontrolliert
einstellbaren Weiten, die die Teilkreisdurchmesser der Riemenscheiben 11 und 16
steuern, ermöglichen dem Mechanismus 10 das Drehzahlverhältnis des
Getriebes kontinuierlich zu variieren.
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Der Planetengetriebe-Vorwärts-Rückwärts-Wählmechanismus 20 umfaßt
ein Sonnenrad 21, das mit der Eingangswelle 1 koaxial gekoppelt ist, einen
mit dem axial festen Riemenscheibenelement 12 gekoppelten Träger 22,
ein Ringrad 23, das durch eine Rückwärtsbremse (ein hydraulisches
Betätigungsglied zum Umkehren des Antriebs) 27 gegen Drehung gehalten
werden kann, und eine Vorwärtskupplung 25, die fähig ist, das Sonnenrad
21 und das Ringrad 23 in Rotation zusammenzuhalten. Wenn die
Vorwärtskupplung 25 eingreift, drehen sich das Sonnenrad 21, die Planetenräder am
Träger 22 und das Ringrad 23 Unisono mit der Eingangswelle 1. Als ein
Ergebnis dreht sich die antreibende Riemenscheibe 11 in der gleichen
Richtung, d.h. in der Vorwärtsrichtung, wie die Eingangswelle 1, wodurch die
Kraftübertragung für den Vorwärtsantrieb etabliert wird. Wenn die
Rückwärtsbremse 27 eingreift, wird das Ringrad 23 gegen Drehung gehalten.
Als ein Ergebnis wird der Träger 22 in der Richtung gedreht, die zu
derjenigen des Sonnenrads 21 entgegengesetzt ist, und die mit dem Träger 22
gekoppelte antreibende Riemenscheibe 11 dreht in der zu derjenigen der
Eingangswelle 1 entgegengesetzten Richtung, d.h. in der
Rückwärtsrichtung, wodurch die Kraftübertragung für den Rückwärtsantrieb etabliert
wird.
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Die Startkupplung 5 steuert die Kraftübertragung von der Gegenwelle 2
zum Ausgangselement. Wenn die Startkupplung 5 eingreift und die
Eingriffskraft derselben gesteuert wird, wird die Größe des von der Gegenwel
le 2 zum Ausgangselement übertragenen Drehmoments gesteuert. Wenn
die Startkupplung 5 im Eingriff ist, wird die Kraft vom Motor ENG von der
Gegenwelle 2 durch kämmende Zahnräder 6a, 6b, 7a und 7b zum
Differentialmechanismus 8 mit einem Drehzahlverhältnis übertragen, das durch den
V-Metallband-Mechanismus 10 bestimmt ist. Sie wird dann geteilt und zum
linken und zum rechten Rad (in der Figur nicht gezeigt) übertragen. Wenn
die Startkupplung 5 nicht im Eingriff ist, ist das
Drehmoment-Übertragungsverhältnis gleich null. Wenn das Getriebe im Neutralzustand ist, wird
keinerlei Kraft vom Motor übertragen. Die Arbeitsweise der Startkupplung 5
wird durch ein Kupplungssteuerventil 75 in Antwort auf von einer
Steuereinheit 70 gesendete Steuersignale beeinflußt. Das Kupplungssteuerventil
75 reguliert den Hydraulikdruck (Startkupplungssteuerdruck Psc), der zur
Startkupplung 5 durch Durchgänge 31a und 31b zugeführt wird und
steuert hierdurch deren Betrieb. Der Aufbau des Kupplungssteuerventils 75
wird später im Detail beschrieben.
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Die Steuereinheit (Entscheidungsmittel) 70 empfängt elektrische Signale,
die der Motordrehzahl Ne und dem Motoransaugvakuumdruck PB
entsprechen, von der Motorsteuereinheit ECU, die den Betrieb des Motors ENG
steuert. Zusätzlich zu diesen Signalen empfängt sie ferner ein
Erfassungssignal vom Klimaanlagensensor 76, der erfaßt, ob die Klimaanlage AC
arbeitet oder nicht, sowie ein Schaltbereichspositionssignal vom
Schaltbereichsdetektor 27, der den Schaltbereich auf Grundlage der Position des
Schalthebels ATP erfaßt. Entsprechend diesen Signalen steuert die
Steuereinheit 70 die oben erwähnte Startkupplung 5 und eine Riemenscheiben-
Schubdruck-Ventileinheit 40 und eine Verstellsteuer-Ventileinheit 50, die im
folgenden beschrieben werden.
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Zusätzlich empfängt die Steuereinheit 70 Erfassungssignale vom
Geschwindigkeitssensor 78, der die Geschwindigkeit des Fahrzeugs erfaßt, und vom
Drosselsensor 79, der den Drosselungsgrad erfaßt. Auf Grundlage dieser
Erfassungssignale vom Geschwindigkeitssensor 78 und vom Drosselsensor
79 bestimmt die Steuereinheit 70 den Fahrzustand des Fahrzeugs.
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Die in die antreibende und die angetriebene Zylinderkammer 14 und 19
zugeführten Riemenscheiben-Schubdrücke werden durch die
Riemenscheiben-Schubdruck-Ventileinheit 40 und die
Verstellsteuer-Ventileinheit 50 in Antwort auf von der Steuereinheit 70 empfangene
Steuersignale gesteuert. Wie in Figur 2 gezeigt, umfaßt die Riemenscheiben-
Schubdruck-Ventileinheit 40 ein Hochdruck-Regulierventil 41, ein
Niederdruck-Regulierventil 43, ein Hoch/Niedrigdruck-Steuerventil 45 und
ein Hochdruck-Steuerventil 47. Die Verstellsteuer-Ventileinheit 50 umfaßt
ein Verstellsteuerventil 51 und ein Versteliventil 53. Die Konstruktion
dieser Ventile wird in der folgenden Beschreibung der Steuereinrichtung im
Detail beschrieben.
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Die in den Figuren 2 und 3 gezeigten Hydraulikschaltungsanordnungen
bilden integral eine einzelne Hydraulikschaltung, wenn die in den Figuren 2
und 3 mit (1), (2) und (3) markierten Enden der Durchgänge miteinander
verbunden sind. Die Markierung "X" in den Figuren gibt einen
Verbindungspunkt zum Ablaß der Schaltung an.
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Öl von einer Hydraulikpumpe 30 wird durch einen Hydraulikdurchgang 32
zum oben erwähnten Hochdruck-Regulierventil 41 zugeführt. Das Öl wird
ferner durch einen Hydraulikdurchgang 36 zu einem Reduzierventil 58
zugeführt, um einen Leitungsdruck PMOD zu erzeugen, der einen im
wesentlichen konstanten Druck aufweist. Der Leitungsdruck PMOD wird dann zu dem
oben erwähnten Hochlniedrigdruck-Steuerventil 45, dem
Verstellsteuerventil 51, dem Kupplungssteuerventil 75 und einem manuellen Ventil 61 durch
Durchgänge 37a, 37b, 31a und 31e zugeführt.
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Das Hoch/Niedrigdruck-Steuerventil 45 enthält einen linearen Solenoid 45a.
Eine Steuerung des Erregungsstroms zum linearen Solenoid 45a ermöglicht
eine Steuerung der auf die Spule 45b ausgeübten Vorspannkraft.
Entsprechend der auf die Spule ausgeübten Vorspannkraft wandelt das
Hochlniedrigdruck-Steuerventil 45 den durch den Durchgang 37a
zugeführten Leitungsdruck PMOD zu einem Steuergegendruck PHLC oder stellt diesen
ein. Der erzeugte Steuergegendruck PHLC wird dann durch einen Durchgang
35a in die Kammer 43b am rechten Ende des Niederdruck-Regulierventils
43 zugeführt, wodurch dessen Spule 43a nach links gedrückt wird. Der
Steuergegendruck PHLC wird ferner durch einen Durchgang 35b in die
Kammer 47b am rechten Ende des Hochdruck-Steuerventils 47 und der ersten
Mittelkammer 47c, die die nächste vom rechten Ende ist, zugeführt. Der
Steuergegendruck PHLC in der Kammer 47b am rechten Ende drückt die
Spule 47a nach links, und der Steuergegendruck PHLC in der ersten
Mittelkammer 47c drückt die Spule 47a nach rechts.
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Das Hochdruck-Regulierventil 41 wandelt den Druck des durch den
Durchgang 32 von der Pumpe 30 zugeführten Öls zu einem hohen
Riemenscheiben-Schubsteuerdruck pH um oder stellt diesen ein. Der hier
erzeugte hohe Riemenscheiben-Schubsteuerdruck pH wird dann durch
einen Durchgang 33a zum Versteilventil 53 sowie durch einen Durchgang
33b zum Niederdruck-Regulierventil 43 zugeführt. Ferner wird der hohe
Riemenscheiben-Schubsteuerdruck PA einem Durchgang 33c zugeführt,
der vom Durchgang 33a abzweigt und mit der Kammer 47d am linken Ende
des Hochdruck-Steuerventils 47 verbunden ist.
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Die zweite Mittelkammer 47e des Hochdruck-Steuerventils (Verstelldruck-
Setzmittel> 47 ist durch einen Durchgang 56 mit einem
Rückwärts-Sperrventil 63 verbunden. Als solches ist die Spule 47a des
Hochdruck-Steuerventils 47 durch den durch den Durchgang 35b in der Kammer 47b am
rechten Ende und der ersten Mittelkammer 47c empfangenen Steuergegen
druck PHLC und einen durch den Durchgang 66 in der zweiten Mittelkammer
47e empfangenen zweiten Startkupplungssteuerdruck PSC2' der später
beschrieben wird, positionsmäßig gesteuert. Diese Positionssteuerung der
Spule 47a ermöglicht es dem Hochdruck-Steuerventil 47, den hohen
Riemenscheiben-Schubsteuerdruck PH, der durch den Durchgang 33c
empfangen wird, auf einen Druck einzustellen, der in die Kammer 41 b am
rechten Ende des Hochdruck-Regulierventils 41 als Gegendruck zugeführt wird.
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Das Niederdruck-Regulierventil 43 wandelt den hohen Riemenscheiben-
Schubsteuerdruck PH, der durch den Durchgang 33b zugeführt wird,
entsprechend dem Steuergegendruck PHLC zu einem niedrigen Riemenscheiben-
Schubsteuerdruck PL um oder stellt diesen ein. Der niedrige
Riemenscheiben-Schubsteuerdruck PL wird dann durch einen Durchgang
34 und Durchgänge 34a, 34b, die vom Durchgang 34 abzweigen, zum
Versteliventil 53 zugeführt.
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Figur 5 zeigt Beziehungen zwischen dem Steuergegendruck PHLC, der durch
das Hochlniedrigdruck-Steuerventil 45 erzeugt wird, und dem hohen und
niedrigen Riemenscheiben-Schubsteuerdruck pH und PL, die durch das
Hochdruck-Regulierventil 41, das Hochdruck-Steuerventil 47 und das
Niederdruck-Regulierventil 43 gesetzt werden. Der hohe Riemenscheiben-
Schubsteuerdruck PH wird zwischen zwei Drücken PH1 und PH2
entsprechend der durch die Steuereinheit 70 bestimmten Entscheidung über den
Fahrzustand des Fahrzeugs umgeschaltet. Wie dieses Umschalten
durchgeführt wird, wird später diskutiert. Der erste
Riemenscheiben-Schubsteuerdruck PH1, der durch die durchgehende Linie im Diagramm gezeigt ist,
wird gewählt, während das Fahrzeug durch die Steuereinheit 70 als im
Starten befindlich beurteilt wird, was eine Steuerung des
Drehzahlverhältnisses erfordert, oder als im Kickdown befindlich beurteilt wird, was eine
schnelle Änderung des Drehzahlverhältnisses erfordert. Der zweite
Riemenscheiben-Schubsteuerdruck PH2 (< PH1), der durch die gepunktete
Linie gezeigt ist, wird gewählt, während das Fahrzeug als im normalen
Vorwärtsfahrmodus befindlich beurteilt wird, was eine geringe Steuerung des
Drehzahlverhältnisses erfordert (nur während des Vorwärtsfahrens, wie
später erklärt). Der niedrige Riemenscheiben-Schubsteuerdruck PL ist ein
minimaler Druck, der, wenn an den Riemenscheiben angelegt, dafür sorgt,
daß das Band ohne Schlupf läuft.
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Das Verstellsteuerventil 51 enthält einen linearen Solenoid 51a. Eine
Steuerung des Erregungsstroms durch den linearen Solenoid 51a macht die auf
die Spule 51b ausgeübte Vorspannkraft steuerbar. Als solches wird der
durch den Durchgang 37b zum Verstellsteuerventil 51 zugeführte
Leitungsdruck PMOD auf einen Verstellsteuerdruck PSV entsprechend der
Vorspannkraft eingestellt. Der Verstellsteuerdruck PSV wird dann durch einen
Durchgang 38 zur Kammer 53b am linken Ende des Verstellventlls 53 zugeführt,
wodurch dessen Spule 53a nach rechts gedrückt wird.
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Das Versteliventil 53 steuert die Zufuhr des hohen und des niedrigen
Riemenscheiben-Schubsteuerdrucks PH und PL durch die Durchgänge 39a
und 39b wahlweise in die antreibende und angetriebene Zylinderkammer
14 und 19 entsprechend der Position der Spule 53a. Wie in Figur 4
gezeigt, empfängt die linke Endfläche (Druckaufnahmebereich A3) der Spule
53a den Verstellsteuerdruck PSV, der tätig ist, die Spule 53a nach rechts zu
drücken. Andererseits empfängt die rechte Endfläche
(Druckaufnahmebereich A1) der Spule 53a den durch den vom Durchgang 37b abgezweigten
Durchgang 37c zugeführten Leitungsdruck PMOD, wodurch die Spule 53a
nach links gedrückt wird. Ferner empfängt die rechtsseitige
Mitteloberfläche (Druckaufnahmebereich A2) der Spule 53a den Innendruck der
antreibenden Zylinderkammer 14, d.h. den
antreibende-Riemenscheibe-Schubdruck PDR durch einen antreibende-Druck-Rückkoppeldurchgang 39c, der
vom Durchgang 39a abzweigt, wodurch die Spule 53a nach links gedrückt
wird. Darüber hinaus empfängt die linksseitige Mitteloberfläche (Druckauf
nahmebereich A2) der Spule 53a den Innendruck der
angetriebene-Zylinderkammer 19, d.h. den angetriebene-Riemenscheibe-Schubdruck PDN,
durch einen angetriebene-Druck-Rückkoppeldurchgang 39d, der vom
Durchgang 39b abzweigt, wodurch die Spule 53a nach rechts gedrückt
wird. Als ein Ergebnis wird die Spule 53a zu der Position verschoben, in
der sich die die Spule 53a nach links drückende Kraft,
d.h. PMOD x A1 + PDR x A2 mit der sie nach rechts drückenden Kraft, d.h.
PSV x A3 + PDN x A2, ausbalanciert.
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Hier ist eine Gleichung gegeben, um den Zustand zu beschreiben, in dem
sich beide Kräfte ausbalancieren.
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PMOD x A1 + PDR x A2 = PSV x A3 + PDN x A2 .... (1)
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Modifiziert ergibt sich
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PMOD x A1 + (PDR - PDN) x A2 = PSV x A3 .... (2)
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Wie von der Gleichung (2) und Figur 6 zu sehen ist, ist der Unterschied
zwischen dem antreibende-Riemenscheibe-Schubdruck PDR und dem
angetriebene-Riemenscheibe-Schubdruck PDN, d.h. AP = PDR - PDN,
proportional zum Verstellsteuerdruck PSV Wenn entweder der antreibende-
Riemenscheibe-Schubdruck PDR oder der angetriebene-Riemenscheibe-
Schubdruck PDN auf den niedrigen Riemenscheiben-Schubsteuerdruck PL
gesetzt ist, dann kann der andere auf einen Druck gesetzt sein, der gleich
dem niedrigen Riemenscheiben-Schubsteuerdruck PL plus einem
proportional zum Verstellsteuerdruck PSV vergrößerten Druck ist.
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Das Kupplungssteuerventil (Kupplungsdruck-Steuermittel) 75 weist einen
linearen Solenoid 75a auf. Eine Steuerung des Erregungsstroms zum
linearen Solenoid 75a ermöglicht eine Steuerung der auf die Spule 75b
wirkenden
Vorspannkraft. Entsprechend der derart gesteuerten Vorspannkraft
wird der durch den Durchgang 31a zugeführte Leitungsdruck PMOD
eingestellt, um den vorher erwähnten Startkupplungssteuerdruck PSC zu
erzeugen, der zum Durchgang 31b und einem vom Durchgang 31b
abzweigenden Hydraulikdurchgang 31c abgelassen wird. Der Durchgang 31b ist mit
der Startkupplung 5 verbunden, und der Startkupplungssteuerdruck PSC
stellt den Eingriff der Startkupplung 5 ein. Die Durchgänge 31c und 31d
leiten den Startkupplungssteuerdruck PSC in die Kammer 63b am linken
Ende bzw. die erste Mittelkammer 63c des Rückwärtssperrventils 63.
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Wie in Figur 7 gezeigt, ist nun der durch das Kupplungssteuerventil 75
erzeugte Startkupplungssteuerdruck PSC proportional zum Erregungsstrom 1,
der von der Steuereinheit 70 zum linearen Solenoid 75a geliefert wird. Für
den Zweck des Anlegens des Startkupplungssteuerdruckes Psc als ein
Signal zum Initiieren verschiedener Funktionen im System, wird eine
Kategorisierung derart gemacht, daß drei Druckbereiche dem
Startkupplungssteuerdruck PSC zugeordnet werden: ein erster Startkupplungssteuerdruck PScll
der von null bis zu einem maximalen Kupplungsdrehmoment-Steuerdruck
PscMAX reicht zum Steuern des Drehmoment-Übertragungsverhältnisses
der Startkupplung 5; ein zweiter Startkupplungssteuerdruck Psc2, der den
Bereich größer als ein Betätigungsinitiierdruck PR (> PscMAX) einnimmt,
der größer als der maximale Kupplungsdrehmoment-Steuerdruck PscMAX
ist und die Betätigung des Rückwärtssperrventils 63 initiiert; und ein dritter
Startkupplungssteuerdruck Psc3, der den Bereich größer als PscMAX
einnimmt, aber kleiner als der Betätigungsinitiierdruck PR ist. Der erste
Startkupplungssteuerdruck Psc1 wird zum Steuern des Eingriffs der
Startkupplung 5 verwendet, und das Drehmoment-Übertragungsverhältnis der
Startkupplung 5 im Eingriff wird entsprechend der Größe des ersten
Startkupplungssteuerdrucks Psc 1 gesteuert. Das Drehmoment-Übertragungsverhält
nis der Startkupplung 5 ist derart gesetzt, daß dann, wenn die
Startkupplung 5 den ersten Startkupplungssteuerdruck Psc1 gleich dem maximalen
Kupplungsdrehmomentsteuerdruck PscMAX empfängt, ein auf der
Eingangsseite eingegebenes maximales Drehmoment vollständig auf die
Ausgangsseite ohne Schlupf im Kupplungseingriff übertragen wird.
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Der zweite Startkupplungssteuerdruck Psc2 wird zum Fixieren des
Übertragungsverhältnisses der Startkupplung 5 am Maximum verwendet und
zum Steuern der Betätigung des Rückwärtssperrventils 63. Der dritte
Startkupplungssteuerdruck Psc3 wird nur zum Fixieren des
Übertragungsverhältnisses der Startkupplung 5 am Maximum verwendet. Als solches wird der
erste Startkupplungssteuerdruck Psc1 während des Zustands des
Fahrzeugs angelegt, der durch die Steuereinheit 70 als in einem Startmodus
(einschließlich Vorwärtsstart- und Rückwärts-) oder im Kickdown-Modus
befindlich beurteilt wird. Der zweite Startkupplungssteuerdruck Psc2 wird
angelegt, während der Zustand des Fahrzeugs als im normalen
Vorwärtsfahrmodus befindlich beurteilt wird, und der dritte
Startkupplungssteuerdruck Psc3 wird angelegt, während das Fahrzeug als im normalen Rück
wärtsfahrmodus befindlich beurteilt wird.
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Das manuelle Ventil 61 ist mittels eines Kabels mit einem Ganghebel
verbunden, der am Sitz des Fahrers (nicht gezeigt) vorgesehen ist. Wenn der
Ganghebel durch den Fahrer manuell auf eine von den sechs Positionen P,
R, N, D, 5 und L betätigt wird, wird die Spule 61a des manuellen Ventils
61 dementsprechend zu einer der in Figur 3 angezeigten Positionen
verstellt, wobei Figur 3 die Spule 61a in der N (Neutral)-Position zeigt. Die im
rechten Abschnitt des manuellen Ventils 61 vorgesehene erste
Mittelkammer 61b ist durch einen Durchgang 65 mit der Vorwärtskupplung 25
verbunden, und die im linken Abschnitt vorgesehene zweite Mittelkammer 61c
ist durch einen Durchgang 67 mit dem Rückwärtssperrventil 63 verbunden.
Dieser Durchgang 67 ist durch das Rückwärtssperrventil 63 mit einem
Durchgang 68 verbunden, der mit der Rückwärtsbremse 27 verbunden ist.
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Wenn die Spule 61a des manuellen Ventlls 61 an der P oder N Position ist,
sind die Durchgänge 65 und 67 mit dem Ablaß verbunden. Als ein Ergebnis
sind sowohl die Vorwärtskupplung 25 als auch die Rückwärtsbremse 27
nicht für den Eingriff betätigt. Wenn die Spule 61a in der D, 5 oder L
Position ist, ist der Durchgang 67 mit dem Ablaß verbunden, und der den
Leitungsdruck PMOD aufweisende Durchgang 31e ist mit dem Durchgang 65
verbunden. Als ein Ergebnis wird die Rückwärtsbremse 27 nicht betätigt,
aber die Vorwärtskupplung 25 ist für den Eingriff betätigt. Ferner ist, wenn
die Spule 61a in der R Position ist, der Durchgang 65 mit dem Ablaß
ver-bunden, und der den Leitungsdruck PMOD aufweisende Durchgang 31e ist
mit dem Durchgang 67 verbunden. Als ein Ergebnis ist die
Vorwärtskupplung 25 nicht für den Eingriff betätigt, sondern ist die Rückwärtsbremse 27
entweder zum Eingriff oder zum Lösen des Eingriffs bezüglich der
Operation des Rückwärtssperrventils 63 betätigt, das als nächstes beschrieben
wird.
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Der Leitungsdruck PMOD wird durch den Durchgang 37c in die Kammer 63d
am rechten Ende des Rückwärtssperrventils
(Öffnen-/Schließen-Schaltmittel> 63 zugef(ihrt, um die Spule 63a nach links zu drücken. Wenn der erste
Startkupplungssteuerdruck Psc1 oder der dritte Startkupplungssteuerdruck
Psc3 in die Kammer 63b am linken Ende des Rückwärtssperrventils 63
zugeführt wird (d.h. das Fahrzeug ist beim Start, beim Kickdown oder im
normalen Rückwärtsmodus), wird die Spule 63a am linken Anschlagende
positioniert, und die Durchgänge 67 und 68 sind miteinander verbunden.
Deshalb wird die Rückwärtsbremse 27 für den Eingriff betätigt, wenn die
Spule 61a des manuellen Ventils 61 in der R-Position ist, d.h. die
Durchgänge 31e und 67 miteinander verbunden sind. Ferner ist der das
Rückwärtssperrventil 63 mit der zweiten Mittelkammer 47e des Hochdruck-
Steuerventils 47 verbindende Durchgang 66 mit dem Ablaß verbunden,
wenn die Spule 63a des Rückwärtssperrventils 63 am linken Anschlagende
positioniert ist.
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Andererseits ist die Spule 63a am rechten Anschlagende positioniert, wenn
der zweite Startkupplungssteuerdruck Psc2 in die Kammer 63b am linken
Ende des Rückwärtssperrventils 63 zugeführt wird (d.h. das Fahrzeug ist
im normalen Vorwärtsfahrmodus). Als ein Ergebnis ist die Fluidverbindung
der Durchgänge 67 und 68 blockiert, und der Durchgang 68 ist mit dem
Ablaß verbunden. In diesem Zustand wird die Rückwärtsbremse 27 nicht
zum Eingriff betätigt, selbst wenn die Spule 61a des manuellen Ventils 61
versehentlich zur "R"-Position verstellt wird, wodurch gewährleistet wird,
daß ein Schalten des Getriebes zur Rückwärts-Kraftübertragung verhindert
wird, während das Fahrzeug im normalen Vorwärtsfahrmodus ist.
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Darüber hinaus sind die Durchgänge 66 und 31d miteinander verbunden,
wenn die Spule 63a am rechten Anschlagende ist, und der zweite
Startkupplungssteuerdruck Psc2 wird in die zweite Mittelkammer 47e des
Hochdruck-Steuerventils 47 zugeführt. Als ein Ergebnis wird der an der
Spule 47a nach rechts wirkende Schub vergrößert, wodurch in Folge der in
die Kammer 41 b am rechten Ende des Hochdruck-Regulierventils 41
zugeführte Gegendruck reduziert wird. Als ein Ergebnis wird der durch das
Hochdruck-Regulierventil 41 erzeugte hohe
Riemenscheiben-Schubsteuerdruck pH vom ersten hohen Riemenscheiben-Schubsteuerdruck PH1 zum
zweiten hohen Riemenscheiben-Schubsteuerdruck PH2 geschaltet. Der
erste hohe Riemenscheiben-Schubsteuerdruck PH1 wird erzeugt, um dem
Erfordernis einer häufigen Drehzahlverhältnis-Einstellung zu genügen,
während das Fahrzeug startet, und der zweite hohe
Riemenscheiben-Schubsteuerdruck PH2 wird als ein Druck beträchtlich kleiner als der erste hohe
Riemenscheiben-Schubsteuerdruck PH1 erzeugt, um nur dem Erfordernis
einer weniger häufigen Drehzahlverhältnis-Einstellung zu genügen, während
das Fahrzeug im normalen Vorwärtsfahrmodus ist. Als ein Ergebnis wird
die Last der Ölpumpe 30 entsprechend dieser Druckverminderung reduziert,
wodurch der Brennstoffwirkungsgrad verbessert wird, während der Motor
mit einer niedrigeren Last läuft.
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Mit dem wie oben beschrieben aufgebauten Steuersystem ist das Fahrzeug
fähig zu fahren, während die Startkupplung 5 und die Vorwärtskupplung
25 oder die Rückwärtsbremse 27 eingreifen. Zusätzlich werden mit der
positionsmäßigen Steuerung der Spule 53a des Versteliventlls 53 durch die
Steuerung des Verstellsteuerdrucks Psv die zu den Zylinderkammern 14
und 19 zugeführten Drücke derart gesteuert, daß das Drehzahlverhältnis
des Getriebes gesteuert wird.
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Bei der obigen Ausführungsform wird der Kupplungssteuerdruck (zweiter
Startkupplungssteuerdruck Psc2) als ein Druck zum Vermindern des hohen
Riemenscheiben-Schubsteuerdrucks verwendet. Allerdings ist der zum
Reduzieren des hohen Riemenscheiben-Schubsteuerdrucks verwendete Druck
nicht auf den Kupplungssteuerdruck in der Steuer/Regel-Einrichtung der
vorliegenden Erfindung beschränkt. Zum Beispiel kann statt dessen der
Leitungsdruck PMOD verwendet werden.
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Ferner wird bei der obigen Ausführungsform das Rückwärtssperrventil 63
durch den zweiten Startkupplungssteuerdruck Psc2 betätigt, der durch das
Kupplungssteuerventil 75 ohne jegliche Berücksichtigung der
Geschwindigkeit des Fahrzeugs erzeugt wird, während das Fahrzeug im normalen
Vorwärtsfahrmodus ist. Statt dessen kann das Kupplungssteuerventil 75 derart
gesteuert werden, daß es den zweiten Startkupplungssteuerdruck Psc2
zum Beispiel nur dann erzeugt, wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeugs,
die durch den Geschwindigkeitssensor 78 erfaßt wird, oberhalb eines
vorbestimmten Werts liegt.
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Ferner wird die Steuerlregel-Einrichtung der vorliegenden Erfindung bei der
obigen Ausführungsform in Anwendung auf ein kontinuierlich variables
Getriebe des Riementyps beschrieben. Sie kann allerdings auch auf andere
Getriebe angewendet werden.
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Für ein Getriebe, das einen Vorwärtsantrieb-Mechanismus, einen
Rückwärtsantrieb-Mechanismus und eine Startkupplung aufweist, umfaßt
eine Steuerlregel-Einrichtung ein Kupplungssteuerventil zum Setzen eines
Kupplungssteuerdrucks zum Steuern des Eingriffs der Startkupplung, sowie
ein Rückwärtssperrventil zum Öffnen und Schließen einer Leitung zu einem
Rückwärtsantrieb-Betätigungsglied. Wenn der Kupplungssteuerdruck auf
einen Wert oberhalb eines vorbestimmten Werts ansteigt, schließt das
Rückwärtssperrventil die Leitung zum Rückwärtsantrieb-Betätigungsglied.
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Für ein Getriebe, das einen Antreiber-Zylinder und einen Angetriebenen-
Zylinder zum Steuern des Drehzahlverhältnisses, das durch die variable
Weite der antreibenden und der angetriebenen Riemenscheibe gesetzt wird,
sowie eine Startkupplung zum Steuern der Kraftübertragung aufweist,
umfaßt eine Steuerlregel-Einrichtung einer Steuereinheit zum Entscheiden, ob
ein Fahrzeug in einem vorbestimmten normalen Vorwärtsfahrmodus (ein
Fahrzustand, der keine Geschwindigkeitsänderung oder keine schnelle
Geschwindigkeitsänderung erfordert) ist oder nicht, ein Kupplungssteuerventil
zum Setzen eines Kupplungssteuerdrucks zum Steuern des Eingriffs der
Startkupplung und ein Hochdruck-Steuerventil zum Setzen eines
Drehzahlverhältnis-Änderungsdrucks, der zum Antreiber-Zylinder und zum
Angetriebener-Zylinder zugeführt wird. Wenn durch die Steuereinheit
entschieden wird, daß das Fahrzeug im vorbestimmten normalen
Vorwärtsfahrmodus ist, setzt das dem Kupplungssteuerdruck zugeordnete
Hochdruck-Steuerventil den Drehzahlverhältnis-Änderungsdruck auf einen
Druck niedriger als der Druck, der gesetzt ist, während das Fahrzeug nicht
im vorbestimmten normalen Vorwärtsfahrmodus ist.